皆さんは「レーザー彫刻機」をご存知でしょうか？レーザーの力で、木製製品や皮革製品、アクリル板やガラスに対して文字や絵を彫刻できる機械です。
かつては金属加工業者やプラスチック製材業者が材料切り出しのために導入する非常に高価な機械でしたが、現在は出力が落ちるものの、小さな素材に対し、ちょっとした彫刻ができるスペックの機械が、比較的安価に入手できるようにになりました。使い方によっては既製品にロゴを彫刻したり、ちょっとしたアクセサリーにワンポイントのマークを彫刻したりと、DIYの表現力が広がります。
今回は卓上レーザー彫刻機のおすすめアイテムをご紹介します。記事後半には、レーザー彫刻機の種類や仕組みもまとめていますので、興味がある方はどうぞ！
こちらは小型ながらも1500mwの出力を持つお手ごろなタイプになります。対応OSが非常に多く、また無線接続と操作が可能なため、非常に手軽にレーザー彫刻を楽しめます。レーザー光保護用のグラスがついてくるのもありがたいですね。
| サイズ | 16×14.5×20cm |
|---|---|
| 重量 | 1.75 Kg |
| 出力 | 1500mW |
| 加工範囲 | 42x42x78mm |
| 加工OK | 木材、プラスチック、竹、ゴム、PCB、皮革、紙…等 |
| 加工NG | 金属、ガラス、大理石、アクリル |
1500Mwモデルですが、他機種よりも冷却性能が高く、安定動作するモデルです。海外製ですが制御ソフトに日本語モードがあり、比較的容易に設定と彫刻ができます。動作可能時間も1時間と、他モデルよりも長いため、複雑な図形を長時間かけて彫刻することも出来るでしょう。付属品が多いのも魅力的です。
| サイズ | 15.2 * 14.2 * 19 cm |
|---|---|
| 重量 | 1.08kg |
| 出力 | 1500mW |
| 加工範囲 | 42x42x78mm |
| 加工OK | 木材、プラスチック、竹、ゴム、PCB、皮革、紙…等 |
| 加工NG | 金属、ガラス、大理石、アクリル |
出力が1000Mwのため、1500Mwと比べて深い彫刻はできません。マニュアルは英・中国語ですが、別途に日本語マニュアルが付属します。小型なため、レーザー発信機の発熱が激しく、長時間使用は行えませんが、小さな素材に対し、短時間の彫刻を行うならば十分な性能です。
| サイズ | 26.1 x 19.5 x 19.1 cm |
|---|---|
| 重量 | 1.95 Kg |
| 出力 | 1000mW |
| 加工範囲 | 42x42x78mm |
| 加工OK | 木材、プラスチック、竹、ゴム、PCB、皮革、紙など |
| 加工NG | 金属、ガラス、大理石など |
こちらは自分で組み立てて作るノーブランドのレーザー彫刻機です。フラットヘッドタイプですので、ヘッドが動作するフレーム部分は、水平器等を使って正確に組み立てたほうが、精度が上がって良いでしょう。ワークエリアが他の機種とくらべて広いので、面積のある素材にも対応しています。但し、ワークエリア下にレーザー保護用のマットやハニカム板を敷く必要があります。
制御ソフトは常にアップデートされています。薄い素材であれば切り抜きも可能なスペックなのですが、現時点では切り抜き性能に少し難有りとの口コミも見られました。当分はすでにお好みの形に切り出した素材に対して、彫刻を行う…という使い方になりそうです。今後のアップデートに期待ですね。
| サイズ | 62 x 44cm x 20.5cm |
|---|---|
| 重量 | 5 Kg |
| 出力 | 2500mW |
| 加工範囲 | 35 x 50cm |
| 加工OK | アクリル板、木材、竹、プラスチック、革、ゴムなど非透明で光を反射しない色の素材 |
| 加工NG | 金属、アルミニウムなど |
1000Mwと、出力はやや低く、対応OSもWindowsのみですが、こちらはかなり安価かつコンパクトな商品になっています。制御ソフトも操作が簡単で、画像を取り込み、データを機械に転送してOKボタンを押すだけとなっています。レビューでは、マニュアルスペックのほかに、コピー用紙・厚紙・カラーボード・バルサ（1mm厚）、マットシール、色つきフェルト（1mm厚）が切断でき、彫刻可能材料として、天然ゴム・レーザー彫刻用ゴム、杉材、コルク、プラ板、皮。彫刻不可材料として、アクリル・プラスチック（透明）金属、反射する素材が情報としてあがっています。
非常に安価で操作が簡単なので、入門用にお勧めしたい1台です。
| サイズ | 16×14.5×19cm |
|---|---|
| 重量 | 0.97 Kg |
| 出力 | 1000mW |
| 加工範囲 | 38×38mm |
| 加工OK | 堅い木、プラスチック、竹、ゴム、革、切り紙など |
| 加工NG | 金属、アルミニウム、アクリルなど |
ここからはレーザー彫刻機について簡単に説明をしていきます。レーザー彫刻機の知識的な部分に興味のある方は読んでみてはいかがでしょうか？
レーザー彫刻機とは、その名の通り、照射した部分を熱で彫刻する機械です。木や皮のように、熱で焦げる素材や、ゴム、プラスチックのような、熱で溶ける素材に対し、レーザーを照射して、素材をわずかずつ削り取ることで彫刻を行います。
ご家庭にインクジェットプリンタがある方はイメージがつきやすいと思いますが、インクジェットプリンターはヘッドが左右方向に動きながら、インクを1行ずつ塗布していきます。レーザー彫刻機も、彫刻したい部分を1行ずつ、すこしずつ削りながらヘッドを移動させ、文字や絵を彫刻していくのです。
レーザー彫刻機が放射するレーザーには、3種類があります。
現在リリースされている一般的なレーザー彫刻機に広く採用されています。CO2レーザーとは、炭酸ガスレーザーのことで、二酸化炭素をレーザー触媒としています。レーザー発信管にある二酸化炭素に、複数の気体を混合させることでエネルギーを生み、レーザーを放射します。エネルギー効率（燃費）がいいため、卓上用小型レーザー彫刻機や、中型レーザー彫刻機に採用されています。
熱エネルギーで彫刻を行うため、金属以外の素材に対してコンスタントに彫刻を行えます。
こちらはレーザー触媒に固体（ルビーやガラス等人口結晶など）を用いた方式で、出力はなんと、CO2レーザーの約100倍を誇ります。レーザーの精度も高いため、金属に対して彫刻ができますし、CO2レーザーよりも精細度の高い彫刻ができます。
こちらはファイバーレーザーとほぼ同等の出力ですが、ファイバーレーザーよりもさらに精度の高いレーザーを照射することができます。ただし部品等が高価で、業務用レーザー彫刻機によくみられます。
微細加工ができるので、工業製品、例えば自動車部品や医療器具の加工に用いられることが多いです。
レーザー彫刻機のレーザー照射方法には、現在以下の2種類があります。
板状の加工面に対し、レーザーを照射するヘッド部分が2次元的に動くことで彫刻を行います。先にも述べましたが、家庭用インクジェットプリンタのような動き方をして、材料に対しレーザーを照射します。平版のカッティングマシーンをご存知の方は、それをイメージしてみてください。ほぼ同様の動き方をします。
フラットヘッドタイプはヘッドを動かしてレーザーを照射しますが、ガルバノタイプは、レーザーを反射させる鏡の角度を細かく変えることで、レーザーの照射位置を変え、彫刻を行います。子供の頃に、手に持った鏡で太陽の光を反射させ、家の壁などに光を当てて遊んだことがあるかと思いますが、あれと同様の動きをします。フラットヘッドタイプのように、ヘッドを動作させる必要が無いため、高速に彫刻を行うことが出来ます。
レーザー彫刻機は、出力が何ワットかで、照射するレーザーの強さが変わります。ワット数が高いほど深く彫ることが出来ます。出力が少なくても、紙の切断やプラスチック表面をわずかに彫ったり、木材を焦がして彫刻することはできます。深く彫りたい場合は、出力が高いものを選ぶとよいですが、出力が低いものでも、同じ絵柄を何度も彫刻することで、深さを出すことが出来ます。ただし、熱がかかるため、焦げや熱による素材のゆがみ等が出る可能性があります。
出力1000Mwであれば、木材、竹、プラスチック、革、ゴム、コルクなどの彫刻が可能です。1500mwになれば、さらに深く彫刻でき、薄い素材であれば切断も可能になります。
何を加工するか、レーザー彫刻機で切断する必要はあるのか（糸ノコでも良い場合はないか？）を十分考え、最適なスペックの彫刻機を選びましょう。
一般的にレーザー彫刻機は「何mm彫る」という明確な基準が無く、「レーザーの照射出力を何パーセントに設定し、ヘッド移動速度を毎秒何ミリに設定した結果、何ミリの深さで彫刻できた」という感じになります。
照射時間が長いほど深く彫刻ができますし、ヘッドの移動速度が遅ければ遅いほど（レーザーの照射時間が長くなるため）深く掘ることができます。そのため、レーザー出力とヘッドの移動速度のバランスが重要になってきます。例えば、出力を高く、移動速度を遅く設定すれば、深く掘ることは出来ますが、熱によって切断面がゆがむ可能性があります。出力を低く、移動速度を早く設定すれば、高速で彫刻ができますが、深さはそれほど出ません。なおこれは彫刻機の性能や気温・湿度、彫刻する素材によって変動しますので、注意してください。
レーザー彫刻機は熱で彫刻を行うため、彫刻面は焦げたり、溶けたりしています。当然煙やガス、においが発生します。紙を加工するときは、なんとなく焼き芋のにおいがして食欲をそそられることもありますが、木だとかなり強く臭いを感じます。
アクリルを加工する際は、臭いに加え、プラスチック製品が燃焼するときのガスも出ますので、体に対して害が出ることも考えられます。換気扇の近くなど、通気性のよいところで作業しましょう。
彫刻の際に、素材によっては煙（可燃性のガス）が発生します。出力が高ければ高いほど、レーザーがガスに引火し、小さな炎が出ることもあります。たいていは瞬間的に消えてしまいますが、火災の原因にもなりかねないので、消火器を準備しましょう。家庭用の卓上型では、出力が低いためなかなか火も起きませんが、万が一のために準備しておきましょう。
レーザー彫刻機は、加工時に強い光を発生させる場合があります。そのため、目にダメージを与える可能性があります。素材がどんどん彫られていく様は見ていてとても楽しいですが、危険ですのでレーザー保護用のゴーグルを着用するか、加工時は発生した光をまじまじと見ないようにしましょう。なお、小型レーザー彫刻機のほとんどには、付属品としてゴーグルがついてきます。着用を忘れないでくださいね。
塩化ビニール系の素材に熱がかかると、有毒ガスが発生し、非常に有害です。また、ガスが機械部品を侵し、機械寿命も短くなります。塩ビ系素材は絶対に加工しないでください。プラスチックのような商品は必ず素材を確認しましょう。見落としやすいのが「合成皮革（フェイクレザー）」です。意外と塩ビ系の物が多いですので、加工時は注意してください。
鏡や、鏡面のような金属は、照射されたレーザーを反射し、レーザー照射機にダメージを与えます。某宇宙戦艦に出てきた反射衛星砲みたいな感じになってしまいます。（たとえが古い）機械破損の原因になりますので、鏡面加工された素材、レーザーを反射しそうな素材は加工しないようにしましょう。
レーザーの発信機は長時間彫刻を行うと、熱を持ち、レーザー出力が極端に落ちます。大きな彫刻機だと、水冷式ユニット等が搭載され、発信機を冷却する仕組みがついていますが、卓上タイプに搭載されていることはまれです。機械によって連続加工時間は異なりますが、マニュアルをよく読み、連続彫刻時間を把握して、あまり長時間続けて加工しないようにしましょう。
最近は木工クラフト作家さんも自分の作品にロゴを入れたり、作品に模様を入れるためにレーザー彫刻機を導入する事例も見られます。アイディアがそのまま形になるので、彫刻していても非常に面白く、使いこなせばDIYで表現の幅が一気に広がります。この機会にレーザー彫刻機を購入してみてはいかがですか？電動工具買取サービスを使って資金を確保してそのお金で買う方法もおすすめです。きっと楽しめますよ！